Цисар М. О. Визначення топографічних характеристик поверхневого шару нових вуглецьвмісних функціональних матеріалів методом тунельної мікроскопії

Дисертація присвячена вирішенню актуальної науково-технічної задачі визначення топографічних характеристик нових вуглецьвмісних функціональних матеріалів методом тунельної мікроскопії. Сучасні вуглецьвмісні матеріали інструментального та приладобудівного призначення є багатокомпонентні системи, властивості яких визначаються мозаїчною будовою та міжфазною взаємодією в зонах контакту різних фаз. В технології виробництва подібних матеріалів велика роль належить двом основним алотропним формам вуглецю, а саме: алмазу та графіту. Використання алмазного вістря з концентрацією некомпенсованого бору в (50…60)±1 ppm відкриває нові можливості в дослідженні таких матеріалів. Розроблений в цій роботі індуктивний метод на основі принципу електрохімічного потенціалу, дозволив визначити перехід між фазами (sp2/sp3 гібридизацій), що відображається на топограмі фіктивним стрибком висоти в 4 ?. Дослідження графенового покриття, сформованого на підкладці з оксиду кремнію, показало, що воно складається з набору хаотично розташованих в просторі "пелюсток" еліптичної форми товщиною 3±0,5 нм, малий радіус яких складає до 250 нм, а великий до 600 нм, а також містять різні вуглецеві утворення, такі як фулерени та нанотрубки. Згідно розробленої розрахунково-експериментальної методики оцінки розмірів зон твердого діелектрика в матриці з провідникового композиту, визначено, що включення АСУД99 представляють собою конгломерати, розміри яких варіюються в межах 30...50 нм. Дослідно-промислова перевірка засвідчила переваги використання тунельного мікроскопу оснащеного вістрям з монокристалу алмазу легованого бором.